¿Comprender un controlador de transformador Flyback de un solo transistor?

He estado viendo algunos análisis de controladores de transformadores flyback CRT y no puedo entender por qué el transistor se apaga. Desde mi perspectiva ingenua, parece que el transistor nunca debe apagarse debido al voltaje de CC positivo que se aplica constantemente a la base. Soy consciente de que este no es el caso, ya que los transformadores necesitan corrientes cambiantes para inducir corrientes en sus otras bobinas. Soy consciente de que las bobinas tienen una inductancia que amortigua la acumulación de corriente y carga el núcleo del inductor, pero no puedo envolver mi oído alrededor de la región del transistor.

(Referencia: https://en.wikipedia.org/wiki/Flyback_transformer#Operation_and_usage )

Diagrama de circuito:Diagrama

Este también es un Joule Thief con un secundario.
Puede ocurrir una reducción en el impulso con el aumento de la corriente debido a la saturación del transistor debido a la beta limitada y/o a la saturación magnética del núcleo.
@RussellMcMahon: ¿Qué pasa si R1 se convierte en 3K3 o 10K? Entonces, ¿qué bloquea el oscilador? Ya no es la saturación del transistor o la saturación del núcleo porque lo ha "rechazado". Ahora, la energía que ingresa a través de la resistencia solo es suficiente para soportar una cierta cantidad de carga del inductor, y luego colapsa. Estoy imaginando un gráfico algo así como el gráfico del área de operación segura.
@RussellMcMahon: ¿qué causa la histéresis en el convertidor flyback autooscilante? ¿No es esa la pregunta aquí? ¿O qué hace que el transistor se apague? ¿Qué hace que se bloquee? Originalmente pensé que era la acción del transformador entre el devanado primario y el sentido. Pero ahora pienso que también es alguno de los muchos factores limitantes.
@MicroservicesOnDDD El aumento de la corriente del colector requiere una unidad base de Ic/Beta. Tensión de bobinado de realimentación y R1 R2 fijados Ibmax. Si Ic se eleva por encima de B x Ibmax, el transistor comienza a salir de la saturación y esto apaga el transistor de forma regenerativa. O si la corriente de carga satura el núcleo, sucede lo mismo eliminando el voltaje del controlador.

Respuestas (2)

Estás casi allí.

Esto es parte del problema.

Soy consciente de que este no es el caso, ya que los transformadores necesitan corrientes cambiantes para inducir corrientes en sus otras bobinas.

Si bien esto no está mal, no es tan útil como decir que los transformadores necesitan voltaje para inducir voltaje en sus otras bobinas. Las corrientes también fluyen, pero su relación es más complicada que la del voltaje.

La bobina de retroalimentación está en serie con la base. Esto tiene la polaridad (##) para conducir la base a un voltaje más alto cuando la corriente primaria está creciendo, cuando el primario tiene un voltaje positivo a través de él, y más bajo cuando es negativo. Una vez que comienza a apagarse, la retroalimentación se asegura de que se apague con fuerza.

La relación de resistencia asegura que haya suficiente voltaje en la base para encenderlo inicialmente, cuando no hay voltaje del devanado de retroalimentación.

La única otra parte del rompecabezas es por qué el transistor debería comenzar a apagarse de todos modos. Hay dos cosas que pueden hacer esto, y la primera en llegar activará el final de la fase de 'encendido'.

a) Un transistor con accionamiento base limitado por R1 solo tendrá una corriente de colector limitada que pueda soportar. Una vez que la corriente primaria ha aumentado a este valor, cualquier aumento adicional sacará al transistor de la saturación y el voltaje del colector aumentará, reduciendo el voltaje primario. Esto reducirá aún más la activación de la base por la acción del transformador en el devanado de la base, y el transistor se apagará rápidamente.

b) El núcleo flyback se saturará magnéticamente a cierta corriente primaria. Esto hace que la inductancia caiga, lo que aumenta drásticamente la tasa de aumento de la corriente primaria. Ahora excederá rápidamente la corriente de colector limitada del transistor, cualquiera que sea, y el mecanismo (a) completará el apagado.

(##) Gracias a Jonk por señalar en los comentarios que la polaridad que podría intentar inferir de ese diagrama es incorrecta. La ausencia de la polaridad explícita que indica los puntos de inicio del devanado debería ser una advertencia de que este podría ser el caso.

El (*) para la polaridad en los devanados que podría deducirse naturalmente del esquema (ya que faltan) sería incorrecto. Solo una nota. Deberían haber incluido el punto de polaridad.
Entonces, con respecto a las fases, ¿la primaria y la secundaria están en fase o están desfasadas 180 grados? La otra pregunta que tenía era sobre la interacción del colector y la base. Cuando aumenta el voltaje del colector, el transistor deja de conducir hasta que la corriente del colector llega a 0. Es un mecanismo interesante del que no había oído hablar.
El diagrama no tiene una referencia de fase, por lo que 'en fase' y 'fase 180' no tienen sentido. El devanado de retroalimentación está en fase de modo que cuando cae el voltaje del colector, el voltaje de base aumenta. Esto reforzará la conducción y el apagado. Cuando el transistor se apaga, el colector I va a 0, el flujo inicialmente permanece igual, por lo que la corriente se transfiere al secundario y fluye en la carga. Una vez que la energía magnética se ha transferido a la carga, el voltaje de la bobina cae a 0, el voltaje base aumenta y el transistor vuelve a conducir. Nada que ver con que la corriente del colector llegue a 0.

Este es un oscilador de bloqueo, wikipedia

El transistor se apaga porque una vez que el voltaje en el devanado de retroalimentación comienza a disminuir, la unidad del transistor se debilita y cuando eso sucede, el transistor comienza a reducir la corriente.

El voltaje disminuye porque el transformador es un transformador real y no uno ideal, por lo que la corriente primaria está limitada por la resistencia del devanado y el acoplamiento está limitado por la saturación del núcleo.

Podrías escribir más detalles aquí. Hay dos posibles mecanismos por los que se produce la oscilación. No mencionas ninguno de los dos, sino que usas frases como "thottle .. back" y "dip". Un mecanismo es la saturación del núcleo. El otro es el agotamiento de BJT. β . Cualquiera de los dos funciona. La retroalimentación positiva a través de la bobina de retroalimentación se encarga del resto. También puede explicar la otra dirección de retroalimentación positiva con respecto a la bobina de retroalimentación que también refuerza el período de encendido. Corta en ambos sentidos.
¿Comprender un controlador de transformador Flyback de un solo transistor?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v